CN102241052B

CN102241052B - 全自动装饰石膏板成型生产线

Info

Publication number: CN102241052B
Application number: CN 201010169858
Authority: CN
Inventors: 杨荷安; 杨理安; 方概良; 钟韬; 徐爱武; 舒建文
Original assignee: PINGJIANG TIANYUAN BUILDING MATERIALS TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: PINGJIANG TIANYUAN BUILDING MATERIALS TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2030-05-12
Also published as: CN102241052A

Abstract

本发明公开了一种全自动装饰石膏板成型生产线，其包括顺序设置的石膏粉混合搅拌机、石膏粉传送皮带机、自动化石膏浆料搅拌机、斜坡式振动平台、双频低幅滚压成型平台、直线传送平台及直角转弯装置组成，其整体构成一封闭式自动化生产线。本发明基本无需人工参与，即可完成装饰石膏板的生产，且生产出的石膏板受温挠度、吸水率都大幅减小。

Description

全自动装饰石膏板成型生产线

技术领域

本发明涉及建材机械领域，特别是涉及石膏天花板成型生产线。

背景技术

石膏天花板生产已有近三十年历史，至今大多采用手工成型，其劳动强度大、生产效率低；产品外观粗糙，平整度差，尺寸不稳定。尽管国内现已有石膏板双向振动推压成型、封闭式环形生产线等一些有关机械，但都达不到真正全自动机械化生产玻璃纤维装饰石膏板的要求。

以下对国内几种主要的成型工艺进行简单介绍：

1、小车振动浇注成型

小车振动浇注成型是将成型模具平放在一台小车上，模具上覆盖一个盖模，盖模的中心开有浇注孔（约50mm）。成型时，小车运送至振动台，启动阀门将小车锁紧后开启振动台，将浆料从浇注孔注入模具成型。

该项技术的缺点是：（1）成型速度较慢，要经过上振动台、锁紧、放置料斗、开启振动台、注浆、封口、开锁、下振动台等工序，成型时间为4分钟/片。（2）易产生气孔；由于浆料在浇注时流动形态不规则，特别是做有孔石膏板时，容易产生气孔。

2、立式振动浇注成型

立式振动浇注成型就是在成型时，将成型模具直立放置在振动台上，模具的两边用硬板支撑锁紧，模具的上方为全敞开式浇注口，料斗与浇注口连接；成型时，开启振动台，将浆料从料斗注入模具成型。

该项技术的缺点是：（1）成型速度慢；要经过装模，装支撑板、锁紧、浇注、凝结、开锁、拆硬板、脱模、锯切浇注口等工序，成型时间为20分钟/片。（2）质量缺陷：由于直立振动注浆，浆料向下沉淀，形成产品下边重，上边轻的缺陷。

3、压制成型

将石膏粉、玻璃纤维、珍珠岩混合均匀，然后将胶料、缓凝剂、水与混合料搅拌和成半湿状料，装入模具刮平、盖模，用压力机向模具加压成型。

该项技术的缺点是：（1）模具制作难度大；压制成型需实用钢模，软性模具配合，制作难度很大。（2）胶料工艺复杂，玻璃纤维与石膏干粉很难分散。

国外一些研究单位也有装饰石膏板自动化生产线的报导，如日本、法国、西班牙等，但资料显示，国外的机械设备只能生产厚度30mm以上的石膏板，不适合我国薄板（12-16mm）生产，且进口设备昂贵，每台套价格在100万美元左右。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有装饰石膏天花板成型的缺陷，本发明提供一种全自动装饰石膏板成型生产线，其基本无需人工参与，即可完成装饰石膏板的生产，且生产出的石膏板受温挠度、吸水率都大幅减小。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种全自动装饰石膏板成型生产线，其特征在于包括顺序设置的石膏粉混合搅拌机、石膏粉传送皮带机、自动化石膏浆料搅拌机、斜坡式振动平台、双频低幅滚压成型平台、直线传送平台及直角转弯装置组成，其整体构成一封闭式自动化生产线，其中，该自动化石膏浆料搅拌机包括一个由行程开关及调速电机控制的中心转盘，该中心转盘的外弦位置按45°均布8个独立的小搅拌桶，每一搅拌桶的上部安装有小搅拌器，该小搅拌桶的底部设有一出料口，该出料口上安装有加料阀；在中心转盘的四周还分布安装与小搅拌桶相配的自动供水机、自动计量供石膏粉机及自动供玻璃纤维机；该斜坡振动平台下面安装有中频振动机。

该石膏粉混合搅拌机包括一安装在底座上的搅拌桶，该搅拌桶内安装由搅粉电机带动的搅拌片，该搅拌桶的底部安装有由调速出料电机带动的螺旋式出料装置。

该自动计量供石膏粉机包括设置在支架上的储料桶，该储料桶的底部也设置有由加料调速电机带动的螺旋式出料装置。

该自动供水机包括设置在支架上的储水桶，该储水桶的上部设置有与水源连通的浮球阀，该储水桶的下部安装由调速电机控制的定量供水阀门。

该自动供玻璃纤维机包括一玻纤斗，该玻纤斗上部安装有加料振动器，该玻纤斗的内壁还安装有去静电装置；该玻纤斗的下部装设一推料汽缸，该推料气缸中还安装有一推料活塞，该推料活塞上开设有储料孔。

该斜坡振动平台的斜角为30°，该斜角调整范围为±5°。

该双频低幅滚压成型平台包括一振动台底座，该振动台底座上通过振动弹簧安装有一振动平台，该振动平台的下面安装有一中频振动机，该振动平台上还设置有两凹槽，装有助推挡片的电动链条装置在两凹槽中；振动台底座的一端还通过可转动的圆轴支撑有斜坡式盖模阁架；该斜坡式盖模阁架的斜面朝上，且其较低端朝向生产线运行方向；该振动平台的一端还通过滚筒弹簧设有一滚筒底座，该滚筒底座上安装有一电力压力滚筒，且该电力压力滚筒安装在盖模阁架的前端，该滚筒底座的下部安装有一高频振动电机。

该中频振动机的振动频率为1400次/分，振幅为0.5-1.5mm；该高频振动电机的振动频率为2800次/分钟，振幅为0.5-1.5mm。

该直角转弯装置包括安装在传送平台机架上的滚筒组，该滚筒组由并列设置的多个滚筒组成，且相邻两个滚筒之间安装有传动链排，该滚筒组和传动链排分成上、下两层装置，滚筒组在上，传动链排在下，在滚筒组的横向与纵向直角边分别安装横向行程开关及纵向行程开关；该传动链排安装在下面设置有链排顶起装置的链轮支架上，且该链条顶起装置与纵向行程开关连接，该滚筒组与横向行程开关连接。

本发明的工艺流程为：（1）混合搅料：用石膏粉混合搅拌机将石膏粉等原料混合均匀，通过石膏粉传送皮带机将料送至自动计量供石膏粉机，自动计量供石膏粉机将石膏粉定量供给自动化石膏浆料搅拌机。（2）自动化石膏浆料搅拌：随着自动化石膏浆料搅拌机的旋转，在不同工位分别加入水、石膏粉等原料及玻璃纤维，自动完成石膏浆料的搅拌过程，并自动放浆。（3）斜坡式振动：模具的底模置于斜坡式振动平台上，石膏浆料经自动搅拌机搅拌均匀后，自动注入模具；模具在斜坡式振动平台上前行并振动，行进至双频低幅振动平台时盖模（人工）。（4）双频低幅振动滚压成型：模具在电动链条的带动下进入可调节高度的电力压力滚筒下，经双频低幅振动滚压成型，余料流入模具溢料槽。（5）固化、脱模：已成型的模具在直线传送平台上前行，凝结；运行至脱模区脱模（人工）。已脱模的模具重复回到生产线上。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明实现了自动供料、搅拌、自动精确计量；且采用光电定位系统，实现了放料与模具的同步运行；本发明从供料、计量、搅拌、振动、滚压成型都是快速自动化生产，提高了生产效率，其石膏板生产速度达到15秒/片，出板率为240片/时，比传统工艺提高效率16倍；采用双频低幅振动滚压一次成型，解决了装饰石膏板生产过程中浆料气泡排除的技术难题，使产品的正品率达到99.5%，比传统工艺提高6.5%。如下表所示，本发明生产产品的各项理化指标达到或超过国家标准，外观质量更是手工生产无法比拟的。

项目	受温挠度	抗折断	吸水率
				产品	0．5mm	12kg	3%
国家标准	8mm	9kg	20%

附图说明

图1是本发明一实施例生产状态的结构示意总图。

图2是本发明石膏粉混合搅拌机结构示意图。

图3是本发明自动化石膏浆料搅拌机的结构示意图。

图4是本发明自动供水机的结构示意图。

图5是本发明自动计量供石膏粉机的结构示意图。

图6是本发明自动供玻璃纤维机的结构示意图。

图7是本发明双频低幅滚压成型平台的结构示意图。

图8是本发明直角转弯装置的结构示意图。

具体实施方式

由图1可知，本发明一实施例由顺序设置的石膏粉混合搅拌机1、石膏粉传送皮带机2、自动化石膏浆料搅拌机4、斜坡式振动平台8、双频低幅滚压成型平台13、直线传送平台14及直角转弯装置7组成，其整体构成一封闭式自动化生产线。

由图2可知，该石膏粉混合搅拌机1包括一安装在底座24上的搅拌桶22，该搅拌桶22内安装由搅粉电机带动的搅拌片23，该搅拌桶22的底部安装有由调速出料电机带动的螺旋式出料装置21。该石膏粉混合搅拌机1将石膏粉与其他混合材料充分搅拌均匀，其一次可搅拌3吨干粉，供生产线一个班（4小时）使用，中途不需停机加料。

如图1、图2所示，该螺旋式出料装置21的底部还设有石膏粉传送皮带机2，该石膏粉传送皮带机2为现有已知的传送皮带机，因此不再在此处多加叙述。

由图1、图3可知，该自动化石膏浆料搅拌机4包括一个由行程开关及调速电机控制的中心转盘46，该中心转盘46的外弦位置按45°均布8个独立的锥形小搅拌桶44，每一锥形搅拌桶44的上部安装有小搅拌器45，该锥形小搅拌桶44的底部设有一出料口，该出料口上安装有加料阀43。在转盘46的四周还分布安装与小搅拌桶44相配的自动供水机5、自动计量供石膏粉机3及自动供玻璃纤维机6。

当该自动化石膏浆料搅拌机4运转时，调速电机带动中心转盘46转动，同时该中心转盘46还受行程开关控制可于8个不同工位停留，停留的时间由时间继电器调节，使该自动化石膏浆料搅拌机4间歇运动，当运行到自动供水机5时自动在小搅拌桶44中加水，当运行到自动计量供石膏粉机3时自动加入石膏粉，当运行到自动供玻璃纤维机6时自动加入玻璃纤维等，再加入各种配料时同时利用小搅拌器45对其进行搅拌，直到最后一个工位时将搅拌好的石膏浆料自动放入位于后续斜坡式振动平台8上的模具底模9上，从而自动将石膏浆料运送到指定位置，且该自动化石膏浆料搅拌机4旋转速度为120-160秒/圈，与后续双频低幅振动滚压的速度相等。

由图4可知，该自动计量供石膏粉机3包括设置在支架上的储料桶25，该储料桶25的底部也设置有由加料调速电机26带动的螺旋式出料装置21。该加料调速电机26由时间继电器与变频器调整时间与速度，从而通过时间与速度的调节控制出料数量。这样当石膏粉混合搅拌机1将石膏板制作原料混合均匀后，由石膏粉传送皮带机2将料送至自动计量供石膏粉机3，自动计量供石膏粉机3再将石膏粉定量供给给自动化石膏浆料搅拌机4。

由图5可知，该自动供水机5包括设置在支架上的储水桶27，该储水桶27的上部设置有与水源连通的浮球阀28，该储水桶27的下部安装有由调速电机控制的定量供水阀门29。这样，该自动供水机可通过浮球阀28控制储水桶27中的水量，通过定量供水阀门29自动控制供水量，当小搅拌桶44到达指定工位时，根据配方要求供水，从而用机械动作代替了原有人工加水劳动。

由图6可知，该自动供玻璃纤维机6包括一玻纤斗30，该玻纤斗30上部安装有加料振动器33，该玻纤斗30的内壁还安装有去静电装置（图中未示）；该玻纤斗30的下部装设一推料汽缸32，该推料气缸32中还安装有一推料活塞31，该推料活塞31上开设有储料孔34。在加料振动器26和去静电装置的共同作用下，玻璃纤维形成分散状态并能顺畅进入推料活塞31的储料孔34，推料活塞31前行，将玻璃纤维推出推料气缸32，玻璃纤维掉入小搅拌桶44。推料活塞31返回，又开始第二次工作。

该斜坡式振动平台8已由中国实用新型专利ZL200720181816.4公开，因而在此仅作简单叙述。该斜坡振动平台8下面安装有中频振动机，且斜坡振动平台的斜角为30°，同时还可根据浆料状况调整角度，调整范围为±5°。这样可使放置于该斜坡式振动平台上的模具中的石膏料沿生产线走向向前流动，形成前多后少的浆料分布情形，从而满足后续滚压成型的要求。

如图7所示，该双频低幅滚压成型平台13包括一振动台底座136，该振动台底座136上通过振动弹簧134安装有一振动平台133，该振动平台133的下面安装有一中频振动机135，该中频振动机135为振动平台133提供的振动频率为1400次/分，即当该中频振动机135启动时，振动平台133以1400次/分的振动频率保持上、下振动，其振幅为0.5-1.5mm。该振动平台133上还设置有两凹槽，装有助推挡片的电动链条137装置在两凹槽中。振动台底座136的一端还通过可转动的圆轴支撑有斜坡式盖模阁架11。该斜坡式盖模阁架11的斜面朝上，且其较低端朝向生产线运行方向，从而为石膏板盖模10提供一运动台。该振动平台133的一端还通过滚筒弹簧48设有一滚筒底座49，该滚筒底座49上安装有一电力压力滚筒12，且使该电力压力滚筒12安装在盖模阁架11的前端，该电力压力滚筒12的高度可根据石膏板模具的高度进行调节。该滚筒底座49的下部安装有一高频振动电机（图中未示），该高频振动电机的振动频率为2800次/分钟，振幅为0.5-1.5mm，这样使电力压力滚筒12也以2800次/分的振动频率上、下振动。当该双频低幅振动滚压成型平台13运行时，电动链条137的助推挡片推动石膏板模具底模9往电力压力滚筒12方向前行，石膏浆料在振动平台133的作用下流散充满底模9并排出浆料中的气泡，当底模9行进到盖模阁架11时，盖模阁架11上的盖模10从盖模阁架11上滑下，并与底模9自动联接，然后经电力压力滚筒12滚压成型。当用电力压力滚筒12滚压模具中的石膏浆料时，由振动平台133传输给底模9的中频振动与电力压力滚筒12传输给盖模10的高频振动一起而形成双频振动方式，使石膏浆料中的气泡由前向后振压而出，达到排除石膏板气孔的目的。

该直线传送平台14为已有技术，因而在此不再多加叙述。

如图1、图8所示，本发明的直线传送平台14的终端设置有直角转弯装置7，该直角转弯装置7包括安装在传送平台机架50上的滚筒组17，该滚筒组17由并列设置的多个滚筒组成，且相邻两个滚筒之间安装有传动链排18，该滚筒组17和传动链排18分成上、下两层装置，滚筒组17在上，传动链排18在下，在滚筒组17的横向与纵向直角边分别安装横向行程开关19及纵向行程开关20。该传动链排18安装在下面设置有链排顶起装置52的链轮支架51上。该链条顶起装置52与纵向行程开关20连接，该滚筒组17与横向行程开关19连接。这样当模具经直线传送平台14运行至直角转弯处时，假设为纵向顶部时，横向行程开关19停止滚筒组17的运动，纵向行程开关20启动链排顶起装置52升起传动链排18，并在该传动链排18的带动下，驱使模具横向前行而改变直行方向。该直角转弯装置7与圆弧转弯机比较，更能充分利用空间进行传送，降低直接成本，且石膏板在转弯处时处于中凝阶段，用直角转弯平稳移送，更能使板面达到光洁平整的要求。

本发明以上所有部件的运动方式、工作状态、运作时间都由PLC智能控制系统控制。每台自动生产线配装一个PLC智能控制柜。操作时，只要开启生产线的相应开关，设备即可按编制好的程序自动完成干粉混合搅拌、浆料自动搅拌、放料、振动、（人工）盖模后，经滚压成型，在传送带上固化，(人工)脱模，而达到石膏板自动成型的目的。

如图1所示，本发明全自动装饰石膏板成型生产线上还设有方便工作的工作天桥16。

本发明机械操作简单，每班只需四个工人：一个监控设备，一个盖模，一个脱模，一个搬运成型的石膏板，即可完成全部装饰石膏板制作工序。

本发明的有益效果是：将机械生产代替手工劳动，减少粉尘污染，改善劳动环境，降低劳动程度，降低生产成本，提高生产效率，其产品（石膏板）外形美观，平整度好，尺寸稳定，各项理化指标均优于国家标准。

Claims

1.一种全自动装饰石膏板成型生产线，其特征在于包括顺序设置的石膏粉混合搅拌机、石膏粉传送皮带机、自动化石膏浆料搅拌机、斜坡式振动平台、双频低幅滚压成型平台、直线传送平台及直角转弯装置组成，其整体构成一封闭式自动化生产线，其中，该自动化石膏浆料搅拌机包括一个由行程开关及调速电机控制的中心转盘，该中心转盘的外弦位置按45°均布8个独立的小搅拌桶，每一搅拌桶的上部安装有小搅拌器，该小搅拌桶的底部设有一出料口，该出料口上安装有加料阀；在中心转盘的四周还分布安装与小搅拌桶相配的自动供水机、自动计量供石膏粉机及自动供玻璃纤维机；该斜坡振动平台下面安装有中频振动机。

2.根据权利要求1所述的全自动装饰石膏板成型生产线，其特征在于，该石膏粉混合搅拌机包括一安装在底座上的搅拌桶，该搅拌桶内安装由搅粉电机带动的搅拌片，该搅拌桶的底部安装有由调速出料电机带动的螺旋式出料装置。

3.根据权利要求1所述的全自动装饰石膏板成型生产线，其特征在于，该自动计量供石膏粉机包括设置在支架上的储料桶，该储料桶的底部也设置有由加料调速电机带动的螺旋式出料装置。

4.根据权利要求1所述的全自动装饰石膏板成型生产线，其特征在于，该自动供水机包括设置在支架上的储水桶，该储水桶的上部设置有与水源连通的浮球阀，该储水桶的下部安装由调速电机控制的定量供水阀门。

5.根据权利要求1所述的全自动装饰石膏板成型生产线，其特征在于，该自动供玻璃纤维机包括一玻纤斗，该玻纤斗上部安装有加料振动器，该玻纤斗的内壁还安装有去静电装置；该玻纤斗的下部装设一推料汽缸，该推料气缸中还安装有一推料活塞，该推料活塞上开设有储料孔。

6.根据权利要求1所述的全自动装饰石膏板成型生产线，其特征在于，该斜坡振动平台的斜角为30°，该斜角调整范围为±5°。

7.根据权利要求1所述的全自动装饰石膏板成型生产线，其特征在于，该双频低幅滚压成型平台包括一振动台底座，该振动台底座上通过振动弹簧安装有一振动平台，该振动平台的下面安装有一中频振动机，该振动平台上还设置有两凹槽，装有助推挡片的电动链条装置在两凹槽中；振动台底座的一端还通过可转动的圆轴支撑有斜坡式盖模阁架；该斜坡式盖模阁架的斜面朝上，且其较低端朝向生产线运行方向；该振动平台的一端还通过滚筒弹簧设有一滚筒底座，该滚筒底座上安装有一电力压力滚筒，且该电力压力滚筒安装在盖模阁架的前端，该滚筒底座的下部安装有一高频振动电机。

8.根据权利要求7所述的全自动装饰石膏板成型生产线，其特征在于，该中频振动机的振动频率为1400次/分，振幅为0.5-1.5mm；该高频振动电机的振动频率为2800次/分钟，振幅为0.5-1.5mm。

9.根据权利要求1所述的全自动装饰石膏板成型生产线，其特征在于，该直角转弯装置包括安装在传送平台机架上的滚筒组，该滚筒组由并列设置的多个滚筒组成，且相邻两个滚筒之间安装有传动链排，该滚筒组和传动链排分成上、下两层装置，滚筒组在上，传动链排在下，在滚筒组的横向与纵向直角边分别安装横向行程开关及纵向行程开关；该传动链排安装在下面设置有链排顶起装置的链轮支架上，且该链条顶起装置与纵向行程开关连接，该滚筒组与横向行程开关连接。